液晶在纳米材料制备中的应用.pdfVIP

第7卷第6期 潍坊学院学报 Vo1．7 No．6 2007年 11月 Journal of Weifang University NOV．2007 液晶在纳米材料制备中的应用 王素青 (潍坊学院，山东 潍坊 261061) 摘 要：介绍了溶致液晶作模板在纳米材料制备过程中的应用，并对该实验手段未来的发展趋势作了 展望。 关键词：溶致液晶；纳米材料；模板；表面活性剂 中图分类号：TQ423 文献标识码 文章编号：1671—4288(2007)06—0092—04 利用两亲分子的自组装体系，例如胶束、微乳、 有序结构。通常有六角液晶(hexagona1)、层状液晶 囊泡以及溶致液晶，作为反应介质或者结构模板，可 (1amellar)、立方液晶(cubic)等不同形态(见图1)。 以有效地对纳米粒子的大小和形貌进行控制。基于 通过改变组元、两亲分子类型与结构搭配，可调 此，近年来软模板法制备纳米材料引起了人们极大 节形成液晶的两亲分子的取向、形态和间距。由于 的关注，在材料形貌和微结构的构建过程中代表着 溶致液晶的重复间距或者亲水、亲油微畴的尺寸均 一 类独特新颖的复制方法。本文将对溶致液晶在纳 处于纳米范围，因而被越来越多的用作模板合成和 米材料制备过程中的应用加以综述。 组装纳米材料；从仿生学的概念出发，以液晶结构作 1 溶致液晶的分类及结构 为模板合成从微观尺度到宏观尺度不同形态的无机 液晶分为热致液晶和溶致液晶，除了天然的脂 材料成为新型的材料化学研究方向。如机械性能增 肪酸皂外，所有表面活性剂液晶都是溶致液晶。溶 强的集成材料、自调适功能的智能材料、工程生物材 致液晶通常是有一定浓度的表面活性剂(SAA)与溶 料和具有生物活性的陶瓷机制复合材料等 j。 剂形成的二元或多元体系，它同时具有液体可流动 2 溶致液晶作模板合成纳米材料 性和固体各向异性的特点，表面活性剂分子具有两 纳米材料通常是指包含纳米尺度结构单元的材 亲结构，当其浓度达到临界胶束浓度以上，能够白组 料，这种结构可由无机物、有机物或空洞组成。纳米 聚合形成层状、球状或圆柱状胶束，胶束的形成使体 材料往往显示出许多不同寻常的物理、化学性质，因 系能量降低，随着表面活性剂浓度的继续增大，胶束 而在众多领域都有极大的应用潜力。纳米材料的制 将进一步缔合形成液晶…。 备方法分物理方法和化学方法。化学法一般采用 “白下而上”的方法，即通过适当的化学反应，从分 子、原子出发制备纳米材料。科学家一直致力于对 其组成、结构、形貌、尺寸、取向、排布等的控制，以期 得到的纳米材料具备各种预期或特殊的性能。因 此，近年来模板法制备纳米材料引起了广泛的重视。 lamel lar hexagonal 其中液晶模板在特殊形貌和结构的纳米材料合成中 起着重要的作用 。 2．1 单一非离子表面活性剂体系为模板剂 Attard等【4 J在酸性条件下(pH =2)利用聚 氧乙烯类非离子表面活性剂分别构建成六角、层状 cubic